JPH1148068A - スクリュークランプ機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 クランプおよびクランプ解除を安定した回転
トルクで行なえる簡素で安価なスクリュークランプ機を
提供する。 【解決手段】 テーブル1のありみぞ2に頭部3aを回転不
可に挿入したボルト3のねじ部3bをテーブル上に垂直に
突出させ、ボルトの頭部3aに下端を固定した回り止め支
柱4を、上記テーブル上にボルト3から隔てて垂直に突出
させる。正逆転するエアモータ6と減速機構7を内蔵した
モータケーシング5を、回り止め支柱4に回転不可かつ昇
降自在に案内させる。モータケーシング5の下端に軸方
向に不動かつ回転自在に締付け筒8の基端部8を支承し、
その先端部8b内周にボルトのねじ部3bに螺合する雌ねじ
8cを設ける。減速機構7の出力軸16の外周に駆動突起
を、この出力軸16に外嵌する締付け筒の基端部8aの内周
に、上記駆動突起から周方向に所定間隔をあけて被駆動
突起を夫々突設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エアモータ等によ
り伝動継手を介して正逆に回転駆動される締付け筒を内
蔵したケーシングとテーブルの間に、このテーブルに突
設したボルトに上記締付け筒を螺合して工具やワークを
クランプするスクリュークランプ機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスクリュークランプ機と
して、例えばケーシング内に、正逆回転可能なエアモー
タと、このエアモータの回転を減速する遊星歯車などの
減速機構と、この減速機構の六角形断面の出力軸に嵌合
する伝動継手としての六角形穴をもつ基端部が、上記ケ
ーシングの下端に軸方向に不動かつ回転自在に支承さ
れ、ケーシングから突出する先端部内周に雌ねじを有す
る締付け筒とを備えたものが知られている。そして、ク
ランプすべき工具等の取付穴に、テーブルに突設したボ
ルトを通し、このボルトにスクリュークランプ機の締付
け筒を螺合した後、この締付け筒をエアモータで締付方
向に回転させて、ケーシングの下面とテーブルの上面の
間に工具等をクランプして固定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エアモータ
は、起動直後のトルクが非常にばらつき、エアモータが
１０回転ほど回転しないと安定した規定のトルク値が得
られないことが一般に知られている。ところが、上記従
来のスクリュークランプ機は、伝動継手としての締付け
筒の基端部の六角形穴が、減速機構の六角形断面の出力
軸に相対回転不可にぴったりと嵌合しているため、不安
定で規定値に満たないエアモータの起動直後のトルク
が、そのまま締付け筒に伝わってそのトルクで工具等が
テーブルにクランプされ,あるいはクランプが解除され
る。例えば、対向する上下のテーブルにスクリュークラ
ンプ機を４個ずつ用いて、多種類の上下金型を工程に合
わせて順次取り替えてクランプせねばならないような場
合、クランプの解除には最初から大きなトルクで締付け
筒を回す必要があるが、上述のトルク不足のため、クラ
ンプが１つでも解除できなくなると、金型が取り替えら
れなくなるという問題がある。勿論、クランプ解除時の
エアモータの逆転トルクを、供給エア圧力を増加させ、
あるいは減速機構の減速比を大きくして、クランプ時の
エアモータの正転トルクより増大させて上記問題を解決
することはできるが、そうすると、スクリュークランプ
機が複雑で高価なものになるという問題が生じる。

【０００４】そこで、本発明の目的は、エアモータ等の
動力を締付け筒に伝える伝動継手の構造を工夫すること
によって、供給エア圧力等および減速比を一定にしたま
ま、クランプ時およびクランプ解除時にエアモータから
締付け筒に安定した規定のトルクを伝えることができる
簡素で安価なスクリュークランプ機を提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、テーブルに突設したボルトに螺
合する締付け筒を軸方向に不動かつ回転自在に下端に支
承するとともに、上記締付け筒を正逆に伝動継手を介し
て回転駆動するモータを有する押さえ部を備え、この押
さえ部と上記テーブルの間に被固定物をクランプするス
クリュークランプ機において、上記伝動継手は、上記エ
アモータが所定回数だけ回転して初めて上記締付け筒に
回転力を伝えるようになっていることを特徴とする。

【０００６】請求項１のスクリュークランプ機は、押さ
え部の下端に支承した締付け筒を、テーブルに突設した
ボルトに螺合して、押さえ部とテーブルの間に被固定物
を挟んでいる。いま、モータが正転または逆転起動され
ると、その回転力は、所定回数だけ回転して初めて伝動
継手を介して締付け筒に伝えられるので、起動直後の不
安定で不十分なトルクは伝えられず、安定した十分なト
ルクが初めから締付け筒に伝えられる。従って、締付け
筒は、テーブル上のボルトに十分なトルクで締め付けら
れて、被固定物が押さえ部とテーブル間に確実にクラン
プされ、あるいはテーブル上のボルトから十分なトルク
で緩められて、被固定物のクランプが確実に解除され
る。なお、モータの正,逆転で駆動力または減速比を変
化させなくても、確実にクランプおよびその解除ができ
るので、スクリュークランプ機が簡素化し、安価にな
る。

【０００７】また、請求項２の発明は、表面にありみぞ
を有するテーブル上に被固定物を固定するスクリューク
ランプ機において、上記ありみぞに頭部側を挿入し、ね
じ部の先端側を上記テーブル上に垂直に突出させて回転
不可に嵌装されたボルトと、このボルトの頭部に下端を
固定して、このボルトから間隔をおいて上記テーブル上
に垂直に突出する回り止め支柱と、この回り止め支柱に
回転不可かつ昇降自在に案内され、内部に正逆転可能な
エアモータとこのエアモータの回転を減速する減速機構
を収容したモータケーシングと、このモータケーシング
の下端に軸方向に不動かつ回転自在に基端部が支承さ
れ、先端部内周に上記ボルトのねじ部に螺合する雌ねじ
を有する締付け筒と、上記モータケーシングの下端中央
に位置する上記減速機構の出力軸の外周に突設された駆
動突起と、上記出力軸に外嵌する上記締付け筒の基端部
の内周に、上記駆動突起から周方向に所定間隔をあけて
突設された被駆動突起とを備えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２のスクリュークランプ機では、テ
ーブル表面のありみぞに頭部側を回転不可に挿入したボ
ルトのねじ部が、テーブル上に垂直に突出し、このボル
トの頭部に下端を固定した回り止め支柱が、上記ねじ部
から間隔をおいてテーブル上に垂直に突出し、この回り
止め支柱に、モータケーシングが回転不可かつ昇降自在
に案内されており、モータケーシングの下端に支承され
た締付け筒が、上記ボルトに螺合して、モータケーシン
グとテーブルの間に被固定物を挟んでいる。いま、モー
タケーシング内のエアモータが正転または逆転起動され
ると、その回転力は、減速機構の出力軸に伝えられる
が、出力軸の外周に突設された駆動突起と、上記出力軸
に外嵌する上記締付け筒の基端部の内周に突設された被
駆動突起の間には周方向に所定間隔があいているので、
エアモータが所定回数だけ回転して初めて、駆動突起と
被駆動突起が当接して回転力が締付け筒に伝えられる。
従って、締付け筒には、エアモータの起動直後の不安定
で不十分なトルクは伝えられず、安定した十分なトルク
が初めから伝えられ、締付け筒は、テーブル上のボルト
に十分なトルクで締め付けられて、被固定物がモータケ
ーシングとテーブル間に確実にクランプされ、あるいは
テーブル上のボルトから十分なトルクで緩められて、被
固定物のクランプが確実に解除される。なお、エアモー
タの正,逆転で供給エア圧力または減速比を変化させな
くても、確実にクランプおよびその解除ができるので、
スクリュークランプ機が簡素化し、安価になる。また、
ありみぞに頭部側を挿入したボルトが回転せず、上記頭
部に下端を固定した回り止め支柱も回転せず、この回り
止め支柱に昇降自在に案内されるモータケーシングも回
転しないので、これらを反力受けとして締付け筒がエア
モータで確実に回転するうえ、締付け筒とボルトが自動
的に心合わせでき、より確実かつ迅速にクランプおよび
クランプの解除を行なうことができる。

【０００９】請求項３のスクリュークランプ機は、上記
出力軸の駆動突起と上記締付け筒の被駆動突起の間の所
定間隔は、上記エアモータの１０回転分以上に相当する
ことを特徴とする。請求項３のスクリュークランプ機で
は、出力軸の駆動突起と締付け筒の被駆動突起の間の所
定間隔が、回転トルクが不安定で不十分とされるエアモ
ータ起動直後の１０回転分以上に相当するので、安定し
た十分な回転トルクのみが締付け筒に伝えられ、従っ
て、一層確実かつ迅速にクランプおよびクランプの解除
を行なうことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
により詳細に説明する。図１,図２は、本発明のスクリ
ュークランプ機の一例を示す夫々一部破断正面図,側面
図である。このスクリュークランプ機は、テーブル１の
表面のありみぞ２(図２参照)に頭部３a側を挿入し、ね
じ部３bの先端側をテーブル１上に垂直に突出させて回
転不可に嵌装されたボルト３と、このボルト３の頭部３
aに下端を固定して、このボルト３から間隔をおいてテ
ーブル１上に垂直に突出する回り止め支柱４と、この回
り止め支柱４に回転不可かつ昇降自在に案内され、内部
に正逆転可能なエアモータ６とこのエアモータ６の回転
を減速する遊星歯車などの減速機構７を収容したモータ
ケーシング５と、このモータケーシング５の下端に軸方
向に不動かつ回転自在に基端部８aが支承され、先端部
８bの内周に上記ボルト３のねじ部３bに螺合する雌ねじ
８cを有する締付け筒８とを備える。

【００１１】上記ボルト３の頭部３aは、ありみぞ２に
嵌まり込む長方形断面をもつ直方体の中央に、軸部３c
の基端をＴ字状に螺合してなり、回り止め支柱４の下端
は、中空でＬ字状のブロック９を介してねじ１０,１０
およびねじ１１,１１により上記頭部３aに連結され、上
記軸部３cには、クランプ軸力を検出する図示しない歪
みゲージが貼り付けられる。上記回り止め支柱４は、図
２に示すように、上端がＴ字状のストッパ４aをなして
モータケーシング５の側面の縦溝１２に摺動自在に嵌め
込まれ、縦溝１２の下端両側に突設した案内ローラ１
３,１３で左,右を挟まれてなり、モータケーシング５
は、縦溝１２の上縁がストッパ４aの上縁に当接する最
低位置と、案内ローラ１３がストッパ４aの下縁に当接
する最高位置との間で昇降する。従って、図２に示す最
低位置までの距離Ｌ,最高位置なでの距離Ｈは、図１に
示す出力軸１６の下端からボルト３の上端までの距離
Ｌ,ボルト３の上端から締付け筒８の下端までの距離Ｈ
に夫々対応している。そして、締付け筒８の先端部８b
の内周の雌ねじ８cが、回転してボルト３にねじ込まれ
るに伴って、モータケーシング５の下面とテーブル１の
上面の間に金型,工具,ワークなどの被固定物２０がクラ
ンプされる。なお、モータケーシング５の上部の左,右
には、エアモータの正転,逆転用の給気ニップル１４,１
５を設けている。

【００１２】モータケーシング５の下端中央に位置する
上記減速機構７の出力軸１６の外周には、図３(Ａ)に示
すように、直径方向に対向させて一対の扇形の駆動突起
１７,１７を突設する一方、出力軸１６に外嵌する締付
け筒８の基端部８aの内周には、上記駆動突起１７,１７
から周方向に所定間隔Ｗをあけて一対の扇形の被駆動突
起１８,１８を突設している。そして、上記所定間隔Ｗ
は、エアモータ６が起動後に安定した規定のトルクを出
力するようになると確かめられているエアモータ６の１
０回転分に相当するように設定されている。なお、締付
け筒８の基端部８aは、図１に示すように、スラスト軸
受１９を介してモータケーシング５の下端に支承され
る。

【００１３】上記構成のスクリュークランプ機を用い
て、次のようにテーブル上に被固定物としての金型がク
ランプされる。テーブル１上には、ありみぞ２に頭部３
aを回転不可に挿入したボルト３のねじ部３bと、上記頭
部３aにブロック９を介して下端が固定された回り止め
支柱４とが垂直に突出している。そこで、上記ボルト３
のねじ部３bを、取付穴２０a(図２参照)に通してテーブ
ル１上に金型２０を載置し、上記回り止め支柱４に、上
側方から縦溝１２と案内ローラ１３を嵌め込んでモータ
ケーシング５を取り付ける。そして、モータケーシング
５を回り止め支柱４に沿って下降させれば、回り止め支
柱４によってボルト３と締付け筒８とが同軸に保持され
ているので、締付け筒８の先端部内周の雌ねじ８cが、
ボルト３のねじ部３bの頂部に自動的に螺合する。な
お、金型２０の取付穴が上記ありみぞ２に一致した側面
に開口する溝穴であれば、回り止め支柱４にモータケー
シング５を取り付けて一体化した状態で、ボルト３をあ
りみぞ２および上記溝穴に挿入することができ、この場
合は、モータケーシング５の取り付けの手間が省ける。

【００１４】次に、モータケーシング５の正転用の給気
ニップル１４(図２参照)からエアを供給すると、内蔵の
エアモータ６(図１参照)が正転起動され、その回転力
は、前回のクランプ解除のため図３(Ｃ)に示す状態にあ
る減速機構７の出力軸１６を、図３(Ｃ)の矢印と逆方向
(時計回り)に回転させるが、出力軸１６の外周に突設さ
れた駆動突起１７と、出力軸１６に外嵌する締付け筒８
の基端部８aの内周に突起された被駆動突起１８の間に
は周方向にエアモータ６の１０回転分に相当する間隔Ｗ
(図３(Ａ)参照)があいているので、出力軸１６は、図３
(Ｂ)の状態を経てエアモータ６が安定した規定のトルク
を出力する図３(Ａ)の状態まで回転して初めて、駆動突
起１７が被駆動突起１８に矢印方向に当接して、上記ト
ルクが締付け筒８に伝えられる。従って、締付け筒８に
は、エアモータ６の起動直後の不安定で不十分なトルク
は伝えられず、締付け筒８は安定した規定のトルクでボ
ルト３のねじ部３bに締め付けられて、金型２０がモー
タケーシング５の下面とテーブル１の上面の間に確実か
つ強固にクランプされる。

【００１５】さらに、上記金型２０による成形工程が終
わり、この金型２０を次の金型に取り替えるべく取り外
す場合は、モータケーシング５の逆転用給気ニップル１
５(図２参照)からエアを供給する。すると、内蔵のエア
モータ６(図１参照)が逆転起動され、その回転力は、図
３(Ａ)に示す状態にある減速機構７の出力軸１６を、図
３(Ａ)の矢印と逆方向(反時計回り)に回転させるが、出
力軸１６の駆動突起１７と、締付け筒の基端部８aの被
駆動突起１８の間には同様の間隔Ｗがあいているので、
出力軸１６は、図３(Ｂ)の状態を経てエアモータ６が安
定した規定のトルクを出力する図３(Ｃ)の状態まで回転
して初めて、駆動突起１７が被駆動突起１８に矢印方向
に当接して、上記トルクが締付け筒８に伝えられる。従
って、締付け筒８は、同様に安定した規定のトルクでボ
ルトのねじ部３bから緩められ、金型２０のテーブル１
へのクランプが確実に解除され、総てのスクリュークラ
ンプ機(例えば４個)のクランプが解除されると、次の金
型に取り替えて、この新たな金型を上述と同様にテーブ
ル１にクランプする。特に、クランプの解除には最初か
ら大きなトルクで締付け筒８を回す必要があるが、上述
の如く金型２０を固定する総てのスクリュークランプ機
のクランプを確実に解除できるので、従来のように金型
が取替不能になる虞れがなくなる。

【００１６】このように、本発明のスクリュークランプ
機では、減速機構７の出力軸１６とこれに外嵌する締付
け筒の基端部８bからなる伝動継手を、エアモータ６が
起動して安定した規定のトルクを出力する回数だけ回転
して初めて回転力を伝えるようにしたので、クランプ解
除時の供給エア圧力や減速比をクランプ時より増加させ
なくとも、安定した十分な解除トルクを得ることができ
るから、スクリュークランプ機を構造が簡素で安価なも
のにすることができる。また、上記実施の形態では、あ
りみぞ２に頭部３aを挿入したボルト３が回転不可で、
上記頭部３aに下端を固定した回り止め支柱４も回転せ
ず、この回り止め支柱４に昇降自在に案内されるモータ
ケーシング５も回転不可なので、これら回転不可な部材
を反力受けとして締付け筒８が円滑かつ確実に回転する
うえ、締付け筒８とボルト３が自動的に心合わせでき、
より確実かつ迅速にクランプおよびクランプ解除を行な
うことができるという利点がある。

【００１７】上記実施の形態では、ありみぞに回転不可
に挿入されるボルトおよびこのボルト頭部に下端を固定
された回り止め支柱を用いたが、ボルトをテーブルに突
設し、回り止め支柱を省略して、エアモータの動力を締
付け筒に伝える伝動継手を、エアモータが所定回数だけ
回転して初めて締付け筒に回転力を伝えるものとしても
よい。この場合でも、エアモータ起動直後の不安定で不
十分なトルクは締付け筒に伝えられないので、供給エア
圧力や減速比を変化させずとも、安定した十分なトルク
で締付け筒を正逆転させることができ、従って、簡素か
つ安価な構成でもって確実にクランプおよびクランプの
解除を行なうことができる。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
の発明は、テーブルに突設したボルトに螺合する締付け
筒を軸方向に不動かつ回転自在に下端に支承するととも
に、上記締付け筒を正逆に伝動継手を介して回転駆動す
るモータを有する押さえ部を備え、この押さえ部と上記
テーブルの間に被固定物をクランプするスクリュークラ
ンプ機において、上記伝動継手を、上記エアモータが所
定回数だけ回転して初めて上記締付け筒に回転力を伝え
るようにしているので、モータ起動直後の不安定で不十
分なトルクは締付け筒に伝えられず、駆動力や減速比を
変化させずとも、安定した十分なトルクで締付け筒を正
逆転させることができ、簡素かつ安価な構成でもって確
実にクランプおよびクランプの解除を行なうことができ
る。

【００１９】請求項２の発明は、表面にありみぞを有す
るテーブル上に被固定物を固定するスクリュークランプ
機において、上記ありみぞに頭部側を挿入し、ねじ部の
先端側を上記テーブル上に垂直に突出させて回転不可に
嵌装されたボルトと、このボルトの頭部に下端を固定し
て、このボルトから間隔をおいて上記テーブル上に垂直
に突出する回り止め支柱と、この回り止め支柱に回転不
可かつ昇降自在に案内され、内部に正逆転可能なエアモ
ータとこのエアモータの回転を減速する減速機構を収容
したモータケーシングと、このモータケーシングの下端
に軸方向に不動かつ回転自在に基端部が支承され、先端
部内周に上記ボルトのねじ部に螺合する雌ねじを有する
締付け筒と、上記モータケーシングの下端中央に位置す
る上記減速機構の出力軸の外周に突設された駆動突起
と、上記出力軸に外嵌する上記締付け筒の基端部の内周
に、上記駆動突起から周方向に所定間隔をあけて突設さ
れた被駆動突起とを備えているので、回転不可なボルト
と回り止め支柱とモータケーシングを反力受けとして締
付け筒を円滑かつ確実に回転させることができるうえ、
回り止め支柱により締付け筒とボルトが自動的に心合わ
せでき、より確実かつ迅速にクランプおよびクランプ解
除を行なうことができる。

【００２０】請求項３の発明は、上記出力軸の駆動突起
と上記締付け筒の被駆動突起の間の所定間隔が、上記エ
アモータの１０回転分以上に相当するので、回転トルク
が不安定で不十分とされるエアモータ起動直後の１０回
転分の動力が締付け筒に伝えられず、締付け筒が安定し
た十分な回転トルクで正逆転駆動されるので、一層確実
かつ迅速にクランプおよびクランプの解除を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のスクリュークランプ機の一例を示す
一部破断正面図である。

【図２】 図１のスクリュークランプ機の側面図であ
る。

【図３】 図１のIII−III線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１…テーブル、２…ありみぞ、３…ボルト、３a…頭
部、３b…ねじ部、４…回り止め支柱、５…モータケー
シング、６…エアモータ、７…減速機構、８…締付け
筒、８a…基端部、８b…先端部、８c…雌ねじ、９…ブ
ロック、１０,１１…ねじ、１２…縦溝、１３…案内ロ
ーラ、１４…正転用給気ニップル、１５…逆転用給気ニ
ップル、１６…出力軸、１７…駆動突起、１８…被駆動
突起、１９…スラスト軸受、２０…金型。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブルに突設したボルトに螺合する締
   付け筒を軸方向に不動かつ回転自在に下端に支承すると
   ともに、上記締付け筒を正逆に伝動継手を介して回転駆
   動するモータを有する押さえ部を備え、この押さえ部と
   上記テーブルの間に被固定物をクランプするスクリュー
   クランプ機において、 上記伝動継手は、上記エアモータが所定回数だけ回転し
   て初めて上記締付け筒に回転力を伝えるようになってい
   ることを特徴とするスクリュークランプ機。
2. 【請求項２】 表面にありみぞを有するテーブル上に被
   固定物を固定するスクリュークランプ機において、 上記ありみぞに頭部側を挿入し、ねじ部の先端側を上記
   テーブル上に垂直に突出させて回転不可に嵌装されたボ
   ルトと、 このボルトの頭部に下端を固定して、このボルトから間
   隔をおいて上記テーブル上に垂直に突出する回り止め支
   柱と、 この回り止め支柱に回転不可かつ昇降自在に案内され、
   内部に正逆転可能なエアモータとこのエアモータの回転
   を減速する減速機構を収容したモータケーシングと、 このモータケーシングの下端に軸方向に不動かつ回転自
   在に基端部が支承され、先端部内周に上記ボルトのねじ
   部に螺合する雌ねじを有する締付け筒と、上記モータケ
   ーシングの下端中央に位置する上記減速機構の出力軸の
   外周に突設された駆動突起と、 上記出力軸に外嵌する上記締付け筒の基端部の内周に、
   上記駆動突起から周方向に所定間隔をあけて突設された
   被駆動突起とを備えたことを特徴とするスクリュークラ
   ンプ機。
3. 【請求項３】 上記出力軸の駆動突起と上記締付け筒の
   被駆動突起の間の所定間隔は、上記エアモータの１０回
   転分以上に相当することを特徴とする請求項２に記載の
   スクリュークランプ機。